DE2708975C2 - Ignition circuit for an internal combustion engine - Google Patents
Ignition circuit for an internal combustion engineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündschaltung für eine Brennkraftmaschine, mit einem Schalttransistor, der im leitenden Zustand eine Zündspule mit einer Niederspannungsquelle verbindet, einem ersten Steuertransistor, der von einem Impulse erzeugenden Kurbel·1 wellen'Stellungsgeber gesteuert wird Und in leitendem Zustand den Schalttransistor ebenfalls in den leitenden Zustand schaltet, einem Kondensator, der während des leitenden Zustands des ersten Steuertransistors über einen Widerstand entladen und während des nicht leitenden Zustands dieses Steuertransistors über einen Widerstand geladen wird und der ferner mit der Steuerelektrode eines zweiten Steuertransistors verbunden ist, der parallel zur Basis-Emitterstrecke des ersten Steuertransistors liegt und der den ersten ίο Steuertransistor und damit den Schalttransistor in den nicht leitenden Zustand schaltet, wenn die Entladezeit des Kondensators eine vorgegebene Zeitdauer überschreitet The invention relates to an ignition circuit for an internal combustion engine, with a switching transistor connecting an ignition coil with a low voltage source in the conductive state, a first control transistor, the generating of a pulse crank · 1 wellen'Stellungsgeber is controlled, and in the conducting state the switching transistor also switches to the conductive state, a capacitor which is discharged during the conductive state of the first control transistor via a resistor and charged during the non-conductive state of this control transistor via a resistor and which is also connected to the control electrode of a second control transistor which is parallel to the base -Eitter path of the first control transistor and which switches the first control transistor and thus the switching transistor into the non-conductive state when the discharge time of the capacitor exceeds a predetermined period of time
Eine derartige Zündschaltung ist bekannt (DE-OS 14 64 012). Der Kondensator ist so geschaltet, daß er die ladung eines weiteren Kondensators aufnimmt, wenn der Unterbrecher geöffnet ist. Der weitere Kondensator wird seinerseits bei geschlossenem Unterbrecher aufgeladen. Wird der Kondensator bei weiterhin geschlossenem Unterbrecher, etwa beim Stillstand der Maschine, nicht wieder aufgeladen, entlädt er sich bis zu cäncrr Punkt, bei dem der zweite Steuertransistor in den leitenden Zustand geschaltet wird und dadurch den Schalttransistor in den nicht leitenden Zustand bringt.Such an ignition circuit is known (DE-OS 14 64 012). The capacitor is connected so that he takes charge of another capacitor, if the breaker is open. The further capacitor is in turn when the breaker is closed charged. If the capacitor is still closed, for example when the If the machine is not recharged, it discharges itself to the point where the second control transistor enters the conductive state is switched and thereby brings the switching transistor into the non-conductive state.
2Ί Die bekannte Schaltung erfordert zwei Kondensatoren verhältnismäßig hoher Kapazität. Kondensatoren sind bekanntlich verhältnismäßig aufwendig" Bauteile, die zudem nicht völlig sttrunanfällig sind. 2Ί The known circuit requires two capacitors with a relatively high capacity. It is well known that capacitors are relatively expensive components which, moreover, are not entirely susceptible to failure.
Es ist ferner eine Schaltungsanordnung bekannt, beiIt is also known a circuit arrangement in
ω der ein zweiter Steuertransistor über eine Zenerdiode als Schwellwertschalter angesteuert wird, um einen ersten Steuertransistor bzw. einen Leistungstransistor in den nicht leitenden Zustand zu bringen, wenn die Brennkraftmaschine stillsteht bzw. in ihrer Drehzahl unterhalb eines Mindestwertes liegt (DE-OS 20 47 586). Im Normalbetrieb hingegen wird dieser Schwellwert nicht erreicht, weil ein zusätzlicher Transistor für eine standige Wiederentladung des Kondensators sorgt, wobei der leitende Zustand des zusätzlichen Transistorsω of a second control transistor via a zener diode is controlled as a threshold switch to a first control transistor or a power transistor to bring into the non-conductive state when the internal combustion engine is at a standstill or in its speed is below a minimum value (DE-OS 20 47 586). In normal operation, however, this threshold value is not achieved because an additional transistor for one constant re-discharging of the capacitor ensures, whereby the conductive state of the additional transistor
•to durch Aufladung des Kondensator > bei geöffnetem Unterbrecherkontakt bewirkt wird. Zur Bereitstellung einer Bezugsspannung sieht die bekannte Schaltung schließlich auch eine Stabilisierung in Form einer Zenerdiode und eines weiteren Kondensators vor.• to by charging the capacitor > is effected when the breaker contact is open. The known circuit provides a reference voltage Finally, there is also a stabilization in the form of a Zener diode and another capacitor.
Dadurch sind die Mittel bei der bekannten Schaltung, die verhindern sollen, daß im Stillstand der Brennkraftmaschine bzw. im Bereich sehr kleiner Drehzahlen die Zündspule mit der .Spannungsquelle verbunden ist, verhältnismäßig aufwendig.This provides the means in the known circuit which are intended to prevent the internal combustion engine from being stopped when the internal combustion engine is at a standstill or in the range of very low speeds the ignition coil is connected to the voltage source, relatively expensive.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zündschaltung für eine Brennkraftmaschine anzugeben, welche mit besonders einfachen schaltungstechnischen M'tteln verhindert, daß im Stillstand der Brennkraftmaschine bzw. im Bereich sehr kleiner Drehzahlen die Zündspule weiterhin mit der Spannungsquelle verbunden ist.The invention is therefore based on the object of a Specify ignition circuit for an internal combustion engine, which with particularly simple circuitry M'tteln prevents that when the internal combustion engine is at a standstill or in the range of very low speeds Ignition coil is still connected to the voltage source.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Schaltung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kondensator mit dem Kollektor des ersten Steuertran· sistors verbunden ist, der Entladewiderstand dem Kondensator unmittelbar parallel geschaltet ist und die Steuerelektrode des zweiten Steuertransistors mit der Leitung zwischen Kollektor des ersten Transistors und dem Kondensator verbünden ist.This task is mentioned in the introduction The circuit is achieved according to the invention in that the capacitor is connected to the collector of the first control train. sistor is connected, the discharge resistor is connected directly in parallel with the capacitor and the Control electrode of the second control transistor with the line between the collector of the first transistor and is connected to the capacitor.
Bei der erfindungsgemäßen Zündschaltung ist der Zeitverzögerungskondensator unmittelbar im Kollektörkreis des ersten Steuertransistors angeordnet. Dadurch wird der Kondensator im nicht leitendenIn the ignition circuit according to the invention, the time delay capacitor is directly in the collector circuit of the first control transistor arranged. This makes the capacitor in the non-conductive
Zustand des Steuertransistors unmittelbar aufgeladen, was mit einer verhältnismäßig kleinen Zeitkonsiante erfolgen kann- Im leitenden Zustand hingegen entlädt sich der Kondensator über den parallelgeschalteten Widerstand, der eine verhältnismäßig große Zeitkonstante bewirken kann. Erst wenn die Spannung am Kondensator auf einen vorgegebenen Wert abfällt, schaltet der zweite Steuertransistor in den leitenden Zustand und schaltet dadurch den ersten Steuertransistor und somit auch den Sciialttransistor in den nicht leitenden Zustar.ü auch dann, wenn vom Stellungsgeber (ggf. Unterbrecher) ein Steuersignal ausgeht, das normalerweise das Anlegen der Zündspule an die Spanungsquelle bewirke« würde.State of the control transistor charged immediately, which has a relatively small time constant - In the conductive state, on the other hand, the capacitor discharges via the parallel-connected Resistance that can cause a relatively large time constant. Only when the voltage on Capacitor drops to a predetermined value, the second control transistor switches to conductive State and thereby switches the first control transistor and thus also the Sciialttransistor in the not leading status even if the position transmitter (possibly an interrupter) emits a control signal that would normally cause the ignition coil to be connected to the voltage source.
Die bei der erfindungsgemäßen Schaltung vorgesehenen Mittel zur Verhinderung des Anlegens einer Spannung an die Zündspule bei vorgegebenen Betriebszuständen sind außerordentlich unaufwendig. Es ist lediglich ein Kondensator verhältnismäßig kleiner Kapazität erforderlich, dem ein hochohmiger Widerjtand parallelzuschalten ist.The means provided in the circuit according to the invention to prevent the creation of a Voltage to the ignition coil in given operating conditions is extremely uncomplicated. It is only a capacitor with a relatively small capacity is required, which has a high resistance is to be connected in parallel.
Die eingangs zuerst genannte Druckschrift gibt die Lehre, einen Speicherkondcnsator, der durch Entladung in einer vorgegebenen Zeit den Schalttransbcor einer Zündschaltung sperrt, periodisch mit dem Stellungsgeber auf und zu entladen über einen weiteren Kondensator, dessen Aufladung in Abhängigkeit vom Stellungsgeber erfolgt. Eine derartige zwei Kondensatoren benötigende Lösung läßt nicht ohne weiteres erkennen, daß der Aufwand auf einen einzigen Kondensator verhältnismäßig kleiner Kapazität reduziert werden kann, wenn dieser unmittelbar mit dem Kollektor des ersten Steuertransistors verbunden wird.The initially mentioned publication gives the teaching, a storage capacitor, which by discharge the Schalttransbcor one in a predetermined time Ignition circuit blocks, periodically with the position transmitter on and to discharge via another capacitor, its charge depending on the Position transmitter takes place. Such a solution, which requires two capacitors, is not straightforward recognize that the effort is reduced to a single capacitor of relatively small capacitance can be if this is connected directly to the collector of the first control transistor.
Die zweite eingangs genannte Druckschrift steuert eine ständige Wiederentladung eines entsprechenden Speicherkondensators über einen weiteren Transistor, der seinerseits vom Unterbrecherkontakt gesteuert wird. Diese Lösung läßt ebenfalls nicht erkennen, wie es mit einem einzigen Speicherkondensator sein Bewenden haben kann, ohne daß ein Steuertransistor zur periodischen Entladung des Kondensators notwendig istThe second publication mentioned at the beginning controls a constant re-discharging of a corresponding one Storage capacitor via another transistor, which in turn is controlled by the breaker contact will. This solution also does not show how it would be with a single storage capacitor can have without the need for a control transistor for periodic discharge of the capacitor is
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.Advantageous further developments of the invention are laid down in the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to drawings.
F i g. 1 zeigt schematisch eine Zündeinrichtung mit einer Zündschaltung nach der Erfindung.F i g. 1 shows schematically an ignition device with an ignition circuit according to the invention.
Fig. 2A —D zeigen Spannungsdiagramme einzelner Punkte der Zündschaltung nach F i g. 1.2A-D show voltage diagrams of individual Points of the ignition circuit according to FIG. 1.
F i g. 1 zeigt eine elektronische Zündeinrichtung 10 für einen Mehrzylindei verbrennungsmotor 12 mit Zündkerzen 14. Die von einer Niederspannungsquelle 16 gelieferte Energie wird induktiv gespeichert im Feld einer Zündspule 20. wobei eine periodisch betriebene elektronische Zündschaltung die elektrische Versorgung der Primärwicklung 21 der Spule 20 unterbricht. Die Hochspannung wird von der Sekundärwicklung 22 der Zündspule abgenommen und an den Hochspannungsausgang H geliefert und aufeinanderfolgend an die einzelnen Zündkerzen 14 des Motors durch einen vom Motor betriebenen Verteiler 26 abgegeben.F i g. 1 shows an electronic ignition device 10 for a multi-cylinder internal combustion engine 12 with spark plugs 14. The energy supplied by a low voltage source 16 is inductively stored in the field of an ignition coil 20. A periodically operated electronic ignition circuit interrupts the electrical supply to the primary winding 21 of the coil 20. The high voltage is taken from the secondary winding 22 of the ignition coil and supplied to the high voltage output H and successively output to the individual spark plugs 14 of the engine through a distributor 26 operated by the engine.
Die Primärwicklung 21 der Zündspule ist mit ihrem positiven Anschluß über einen handbetätigbaren Zündschalter 28 mit der Plusseite der Niedergleichspan* nungsquelle 16 verbünden, die eitlen Akkumulator 17 besitzt, dessen negativer Pol an Masse liegt und der von einem Synchrongleichrichter 18 und einem zugehörigen Spannungsregler 19 aufgeladen wird. Die negative Klemme der Zündspule ist mit dem negativem, art Masse liegenden Pol der Spannungsquelle 16 über die Zündschaltung 24 angeschlossen, die upterbrecherlos von einem Stellungsgeber 32 getriggert wird, der synchron mit dem Motor betrieben wird.The primary winding 21 of the ignition coil is connected to its positive terminal via a manually operated ignition switch 28 with the plus side of the low DC voltage source 16, the vain accumulator 17 has, the negative pole of which is connected to ground and that of a synchronous rectifier 18 and an associated one Voltage regulator 19 is charged. The negative terminal of the ignition coil is connected to the negative, art ground lying pole of the voltage source 16 connected via the ignition circuit 24, the upterbrecherlos is triggered by a position transmitter 32 which is operated synchronously with the motor.
Der Stellungsgeber 32 gehört zum Zündverteiler 26 und ist geschwindigkeitsunabhängig, z. B. ein Hail-Generator 34 mit bistabiler Charakteristik, der abwechselnd dem Magnetfeld eines Permanentmagneten 36 ausgesetzt und entzogen ist. Zwischen Magnet 36 und Hall-Generator 34 ist ein Luftspalt 38 angeordnet, in dem ein becherförmiger Schirm 40 läuft, an dem eine Vielzahl von gleichen und im Umfangsabstand angeordneten Flügeln 42 aus ferromagnetische!!! Material angeformt sind, die in ihrer Anzahl der Anzahl der Zylinder des Motors 12 entsprechen. Der Schirm 40 dient als Schaltelement und wird in seiner Drehbewegung vom Motor mit der halben Motordrehzahl angetrieben, um aufeinanderfolgend einen metallischen Flügel 42 oder ein Fenster 44 zwischen dem stationären Magnet 36 und dem Hall-Generator 3^ zu bringen.The position transmitter 32 belongs to the distributor 26 and is speed-independent, e.g. B. a Hail generator 34 with bistable characteristics that alternate with the magnetic field of a permanent magnet 36 exposed and withdrawn. An air gap 38 is arranged between magnet 36 and Hall generator 34, in on which a cup-shaped screen 40 runs, on which a plurality of identical and circumferentially spaced Blades 42 made of ferromagnetic !!! Material are integrally formed in their number of the number of Cylinder of the engine 12 correspond. The screen 40 serves as a switching element and is in its rotary movement driven by the engine at half the engine speed to successively produce a metallic To bring wing 42 or a window 44 between the stationary magnet 36 and the Hall generator 3 ^.
In der speziell dargestellten Ausfünninesform besitzt der Motor vier Zylinder, weshalb der Schirm 40 vier Flügel 42 aufweist, von denen jeweils einer in jedem Quadranten des Schirms für jede Zündung des Motors angeordnet ist. Die Flügel 42 sind beabstandet, wobei zwischen dem hinteren Rand des einen Flügels und dem vorderen Rand des nächsten eine Betriebsdauer zwischen 40 und 50% vorgesehen ist. Eine Betriebsdauer von 46% wurde für einen Vierzylindermotor als adäquat herausgefunden, um eine Erregungsdauer vorzusehen, die genügend lang ist, um die Zündspule bei hohen Motorgeschwindigkeiten bis zu 5000 Umdrehungen pro Minute aufzuladen, während die Steuerung und Begrenzung der Energieverteilung bei niedrigen Motorgeschwindigkeiten einen annehmbaren Wert beibehält, ohne daß ein Ballastwiderstand notwendig wird.In the specially illustrated embodiment, it has the engine has four cylinders, so the screen 40 has four blades 42, one in each Quadrant of the screen is arranged for each ignition of the engine. The wings 42 are spaced, wherein an operating time between the trailing edge of one wing and the leading edge of the next between 40 and 50% is provided. An operating time of 46% was found for a four cylinder engine adequately found to provide an energization period long enough to keep the ignition coil at high motor speeds up to 5000 revolutions per minute while controlling and charging Limitation of energy distribution at low motor speeds maintains an acceptable value, without the need for a ballast resistor.
Bei einer 46% Abschirmung für einen Vierzylindermotor nimmt der Flügel 42 einen Bogen von 41,4° ein. und jedes Fenster 44 hat einen Bogen von 48,6°.With a 46% shielding for a four-cylinder engine, the wing 42 assumes an arc of 41.4 °. and each window 44 has an arc of 48.6 degrees.
Der Hall-Generator hat eine positive Klemme und eine negative Klemme, die mit P+ und G bezeichnet sind, die jeweils mit dem entsprechenden Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden werden Zwischen einer Klemme A und der Klemme C werden rechteckige Impuls konstanter Amplitude erzeugt. Sie sind in F i g. 2A dargestellt und besitzen eine Frequenz, die im Zusammenhang steht mit der halben Motordrehzahl und der Anzahl der Motorzylinder. Wenn ein Flügel 42 zwischen dem Permanentmagneten 36 und dem Hall-Generator 34 angeordnet ist, ist die Leitfähigkeit von letzterem niedrig und die Spannung an der Klemme A hoch. Die Zündschaltung 24 leitet dann de.i Ladestrom durch die Zündspule 20. Umgekehrt, wenn der Hall-Generator dem Magnetfeld ausgesetzt ist, ist die Leitfähigkeit horh. die Spannung an der Klemme A niedrig und die Zündspule zieht keinen Strom.The Hall generator has a positive terminal and a negative terminal, labeled P + and G, which are each connected to the corresponding pole of a DC voltage source.Rectangular pulses of constant amplitude are generated between terminal A and terminal C. They are in FIG. 2A and have a frequency related to half the engine speed and the number of engine cylinders. If a wing 42 is arranged between the permanent magnet 36 and the Hall generator 34, the conductivity of the latter is low and the voltage at terminal A is high. The ignition circuit 24 then conducts the charging current through the ignition coil 20. Conversely, when the Hall generator is exposed to the magnetic field, the conductivity is horh. the voltage at terminal A is low and the ignition coil is not drawing any current.
Die elektronische Zündschaltung 24 enthält ein an Masse liegendes Gehäuse mit fünf Klemmen, von denen drei, die mit P+. A und G bezeichnet sind, an die entsprechenden Klemmen des Hall-Generators angeschlossen werden, während eine vierte mit der ]2 Klemme auf der Lastseite des Zündschalter 28 verbunden wird. Eine fünfte Klemme, die mit (O) bezeichnet ist, wird mit der negativen Klemme ('<—) der Zündspüle 16 Verbunden, dererr positive ( + ) Klemme, dargestellt als B+, mit den Startkontakten R-S'desThe electronic ignition circuit 24 includes a grounded housing with five terminals, three of which are marked P +. A and G are connected to the corresponding terminals of the Hall generator, while a fourth is connected to the ] 2 terminal on the load side of the ignition switch 28. A fifth terminal, labeled (O) , is connected to the negative terminal ('<-) of the ignition coil 16, the positive (+) terminal, shown as B +, to the start contacts RS ' of the
Zündschalter 28 verbunden ist. Die Zündspule 16 ist eine übliche Spule mit dem üblichen Verhältnis zwischen Sekundär- und Primärwicklung von 100 :1.Ignition switch 28 is connected. The ignition coil 16 is a conventional coil with the usual ratio between Secondary and primary winding of 100: 1.
Die elektronische Zündschaltung 24 weist einen ersten npn-Steuertransistor 50 auf und einen npn-Darlington-Schalttransistor 52. Der Emitter des Transistors 50 ist mit der Basis des Transistors 52 verbunden, dessen Kollektor mit der Klemme (O) verbunden ist, und dessen Emitter mit der Masse des Gehäuses verbunden ist. Der Schalltransistor 52 und die Zündspule 20 liegen •in Reihe direkt an der Versorgungsspannung 16, wenn der Transistor 52 leitet, so daß die volle Spannung über der Primärwicklung 21 liegt, ohne daß eine externe Strombegrenzung mit Ausnahme durch den inneren Widerstand der Spule selbst stattfindet.The electronic ignition circuit 24 has a first npn control transistor 50 and an npn Darlington switching transistor 52. The emitter of transistor 50 is connected to the base of transistor 52, the collector of which is connected to the terminal (O) , and the emitter of which is connected to the ground of the housing is connected. The acoustic transistor 52 and the ignition coil 20 are in series directly with the supply voltage 16 when the transistor 52 conducts, so that the full voltage is across the primary winding 21 without an external current limitation taking place with the exception of the internal resistance of the coil itself.
Der Transistor 50 wird an die Versorgungsspannungsquelle über einen niederohmigen Widerstand 54 von beispielsweise 68 Ohm geschaltet, der zwischen der J2-Klemme und dem Kollektor des Transistors 50 liegt und über einen Widerstand 56. der zwischen dem Emitter des Transistors 50 und Masse liegt. Der Basisstrom wird an den Transistor 50 über einen Spannungsteiler geliefert, der die Widerstände 58 und 60 enthält, die in Reihe zwischen der /2-Klemme und der Basis des Transistors 50 liegen. Die Widerstände 58 und 60 können beispielsweise die Werte von 750 Ohm und 220 Ohm haben. Die Klemme /des Widerstands 58 und 60 ist mit der Eingangsklemme A verbunden, die mit der entsprechenden Ausgangsklemme des Hall-Genera tors verbunden ist. An den Verbindungspunkt der Widerstände 58 und 60 ist ein zweiter Steuertransistor angeschlossen, dessen andere Klemme 62 über eine Kompensationsdiode D 2 mit Masse verbunden ist.The transistor 50 is connected to the supply voltage source via a low resistance 54 of for example 68 ohms, which is between the J 2 terminal and the collector of the transistor 50 and via a resistor 56 which is between the emitter of the transistor 50 and ground. The base current is supplied to transistor 50 through a voltage divider that includes resistors 58 and 60 connected in series between the / 2 terminal and the base of transistor 50. The resistors 58 and 60 can, for example, have the values of 750 ohms and 220 ohms. The terminal / of the resistor 58 and 60 is connected to the input terminal A , which is connected to the corresponding output terminal of the Hall generator. A second control transistor is connected to the connection point of the resistors 58 and 60, the other terminal 62 of which is connected to ground via a compensation diode D 2.
Der Steuertransistor 62 wirkt zusammen mit einer /?C-Schaltung 70, die einen Widerstand 72 und einen Kondensator 74 aufweist. Der Transistor 62 ist vorzugsweise ein programmierbarer Unijunctiontransistor, dessen Steuerelektrode 65 über einen Widerstand 68 mit der nicht an Masse liegenden Seite der /JC-Schaltung 70 und der Kathode einer Diode D 3 verbunden ist. deren Anode mit derr Kollektor des Transistors 50 verbunden ist.The control transistor 62 cooperates with a /? C circuit 70, which has a resistor 72 and a capacitor 74. The transistor 62 is preferably a programmable unijunction transistor, the control electrode 65 of which is connected via a resistor 68 to the non-grounded side of the / JC circuit 70 and the cathode of a diode D 3. whose anode is connected to the collector of transistor 50.
Der Rest der Schaltung wird durch Schutzeinheiten gebildet, die eine Diode D 4 aufweisen, die zwischen der /2-Klemme und Masse liegt und einen Schaltungsschutz darstellt für negative oder Umkehrspannungsspitzen, die auf den Versorgungsleitungen auftreten.The remainder of the circuit is formed by protection units which have a diode D 4 which is connected between the / 2 terminal and ground and which provides circuit protection for negative or reverse voltage spikes that occur on the supply lines.
Ein Schutz des Hall-Generators vor positiven Spannungsspitzen, die auf der B+ Versorgungsleitung auftreten, wird durch ein Abschwächungsfilter vorgesehen, das aus einem Widerstand 76 besteht, der intern verbunden ist mit der / 2 Klemme und der P + Klemme und aus einem Kondensator 78, der an der P + Klemme und Masse liegt Ein Kondensator 80, der über die Anode der Diode D1 an Masse angeschlossenes!, liefert eine Hochfrequenzunterdrückung, die die Basis des Transistors 50 schütztProtection of the Hall generator from positive voltage peaks that occur on the B + supply line is provided by an attenuation filter consisting of a resistor 76 which is internally connected to the / 2 terminal and the P + terminal and a capacitor 78, which is connected to the P + terminal and ground. A capacitor 80, which is connected to ground via the anode of diode D 1, provides high-frequency suppression that protects the base of transistor 50
Die Diode Ό2 liefert eine Kompensation bei Spannungsabfall, der durch das Einfügen der Schutzdiode D1 verursacht wirdThe diode Ό2 compensates for the voltage drop caused by inserting the protective diode D 1
Die Diode D 5 verbindet den Emitter des Transistors 50 und die Basis des Transistors 52 und liefert einen zusätzlichen Spannungsabfall, um den Ausgang des Transistors 52 daran zu hindern, teilweise νleder einzuschalten, wenn Transistor 50 und 52 nicht leitend sind Die Diode £52 kann die Spannung am Eingang des Transistors 50 dazu bringen, ihn leicht anzusteuern, wenn der Transistor 62 leitend ist und somit den Transistor 52 wieder einzuschalten. Diese Neigung wird jedoch durch die Diode D 5 vermieden.Diode D 5 connects the emitter of transistor 50 and the base of transistor 52 and provides an additional voltage drop to prevent the output of transistor 52 from partially turning on when transistor 50 and 52 are non-conductive Bring voltage at the input of transistor 50 to drive it slightly when transistor 62 is conductive and thus turn transistor 52 on again. However, this tendency is avoided by the diode D 5.
Der Darlington-Transistor 52 ist ebenfalls mit mehreren Schutzmerkmalen versehen einschließlich einer Spannungsspitzenrückkopplungsschaltung, die einen Kondensator 82 und einen Widerstand 84 besitzt, die in Reihe zwischen dem Kollektor und der Basis des Transistors 52 liegen. Diese Schaltung unterdrückt den Streureaktanzeffekt der Zündspule und macht einen ίο größeren Kondensator unnötig, der sonst zwischen den Ausgangselektroden des Transistors 52 oder Unterbrecherpunktes liegen müßte. Die Teilwidefslähde 86 und 88. die zwischen den Kollektoren der Transistoren 52 und 50 liegen und eine Zenerdiode 90, die zwischen den Widerständen 86, 88 und der Basis des Transistors 52 liegt, schützen den Schalttransistor 52 vor Beschädigungen durch induzierte Hochspannungen, die am Kollektor auftreten können, wenn die Spule nicht belastet ist und der Ausgangstransistor nicht leitend. Sniiit* eine iuilmc Spannung αϊϊΐ Kollektor des Transistors 52 über die Durchbruchspannung der Zenerdiode 90 ansteigen, wenn der Transistor 52 ausgeschaltet ist, bricht die Zenerdiode durch und leitet Strom an die Basis des Transistors 52, der eingeschaltet wird und den Spannungsanstieg an seinem Kollektor begrenzt.Darlington transistor 52 is also provided with several protective features, including a voltage spike feedback circuit comprising a capacitor 82 and a resistor 84, which are in series between the collector and the base of transistor 52. This circuit suppresses the Stray reactance effect of the ignition coil and makes a ίο larger capacitor unnecessary, which is otherwise between the Output electrodes of transistor 52 or break point would have to be. The Teilwidefslähde 86 and 88. which are between the collectors of transistors 52 and 50 and a Zener diode 90 which is between the resistors 86, 88 and the base of the transistor 52 protect the switching transistor 52 from damage by induced high voltages that can occur at the collector when the coil is not is loaded and the output transistor is not conductive. Sniiit * a iuilmc voltage αϊϊΐ collector of the Transistor 52 rise above the breakdown voltage of Zener diode 90 when transistor 52 is off, the zener diode breaks down and conducts current to the base of transistor 52, which is on and the voltage rise at its collector is limited.
Der Unijunction-Transistor 62 und die RC-SchaltungThe unijunction transistor 62 and the RC circuit
70 dienen dazu, die elektronische Zündschaltung 24 abzuschalten und eine andauernde oder verlängerte Versorgung der Zündspule zu verhindern, die eintreten kann. z. B. wenn der Motor blockiert wird.70 serve to switch off the electronic ignition circuit 24 and a permanent or extended To prevent supply to the ignition coil that may occur. z. B. when the motor is blocked.
Unter solchen Bedingungen können die TransistorenUnder such conditions, the transistors can
50 und 52 in leitendem Zustand bleiben, wenn der Schirm 40 des Stellungsgebers 32 in einer Stellung angehalten wird, bei der ein Flügel 42 in dem Luftspalt zwischen Magnet 36 und Hall-Generator 34 angeordnet ist. Da kein Ballastwiderstand in der Zündvorrichtung vorhanden ist, kann die Zündspule kontinuierlich erregt werden und zuviel Strom ziehen, was über einen längeren Zeitraum die Spule überhitzen und zerstören würde.50 and 52 remain in the conductive state when the screen 40 of the position transmitter 32 is in one position is stopped, in which a wing 42 is arranged in the air gap between magnet 36 and Hall generator 34 is. Since there is no ballast resistor in the ignition device, the ignition coil can be energized continuously and draw too much current, which overheat and destroy the coil over a long period of time would.
Die beschriebene Schaltung erfaßt diesen Zustand, wenn der Zündschalter 20 geschlossen ist, indem sie den
Leitzustand des Transistors 50 abtastet Falls der Transistor 50 für einen vorbestimmten Zeitraum in
leitendem Zustand bleibt, wobei der Zeitraum durch die ÄC-Entladekonstante bestimmt wird, wird der Leitzustand
des Transistors 50 geändert und der Transistor 52 in den nicht leitenden Zustand geschaltet
Der Betrieb der gezeigten Schaltung wird deutlich aus den Impulsfolgen in den F i g. 2A bis D, wobei
F i g. 2A den Spannungsverlauf am Punkt A zeigt, wenn die elektronische Zündschaltung 24 versorgt wird und
mit dem Hall-Generator 34 verbunden ist
Wenn der Motor läuft und den Schirm 40 antreibt, soll beispielsweise zu dem Zeitpunkt tt ein Flügel 42 in den
Luftspalt 38 zu liegen kommen. Die elektrische Leitfähigkeit des Hall-Generators ist dann gering und
die Spannung am Punkt A hoch. Der Transistor 50
erhält den Basisstrom über die Widerstände 58 und 60, die ihn leitend machen und Basisstrom für den
Darlington-Transistor 52 liefern, der ebenso in den leitenden Zustand schaltet Es fließt ein Strom durch die
Primärwicklung der Zündspule, wodurch die Erregungsperiode d des Zündzyklus beginnt, während dem die
Zündspule aufgeladen wird, wie es in Fi e. 2D sezeigt
ist °'
Zum Zeitpunkt fr hat sich der Schirm 40 um einenThe circuit described detects this state when the ignition switch 20 is closed by scanning the conductive state of the transistor 50. If the transistor 50 remains in the conductive state for a predetermined period of time, the period of time being determined by the ÄC discharge constant, the conductive state of the Transistor 50 changed and transistor 52 switched to the non-conductive state
The operation of the circuit shown is clear from the pulse trains in FIGS. 2A to D, where F i g. 2A shows the voltage profile at point A when the electronic ignition circuit 24 is supplied and is connected to the Hall generator 34
When the motor is running and driving the screen 40, a wing 42 should come to rest in the air gap 38 at the time t t, for example. The electrical conductivity of the Hall generator is then low and the voltage at point A is high. The transistor 50 receives the base current via the resistors 58 and 60, which make it conductive and supply base current for the Darlington transistor 52, which also switches to the conductive state.A current flows through the primary winding of the ignition coil, which causes the excitation period d of the ignition cycle begins, during which the ignition coil is charged, as shown in Fi e. 2D shown is ° '
At the point in time fr, the screen 40 has turned one
Winkel gedreht, so daß das Fenster 44 zwischen Magnet 36 und Hall-Generator 34 zu liegen kommt. Die Leitfähigkeit des Hall-Generators ist dann groß und an der Klemme A liegt eine niedrige Spannung. Die Diode D 1 leitet und zieht den Basisstrom vom Transistor 50 ab, um ihn auszuschalten, wodurch sich die Spannung an seinem Kollektor auf B+ erhöht , wie es in Fig. 2B gezeigt ist. Dem Transistor 52 wird dann der Basisstrom entzöge/«· and somit wird er nichtleitend und unterbricht die Versorgung der Zündspule. Es beginnt der Abschnitt d des Zündzyklus. Während dieses Zeitraumes wird die Hochspannungsenergie, die in der Sekundärwicklung der Zündspule induziert wurde, durch das Zusammenbrechen des Feldes in der Spule an eine Zündkerze geliefert.Rotated angle so that the window 44 between magnet 36 and Hall generator 34 comes to rest. The conductivity of the Hall generator is then high and there is a low voltage at terminal A. Diode D 1 conducts and draws the base current from transistor 50 to turn it off, increasing the voltage at its collector to B + , as shown in Figure 2B. The base current is then withdrawn from transistor 52 and thus it becomes non-conductive and interrupts the supply of the ignition coil. Section d of the ignition cycle begins. During this period, the high voltage energy induced in the secondary winding of the ignition coil is delivered to a spark plug by the collapse of the field in the coil.
Während der Transistor 50 abschaltet, steigt die Spannung in seinem Kollektor auf die B+ Versorgungsspannung an, und der Kondensator 74, der eine Kapazität von 1,5 μΡ besitzt, ist in einer Aufladeschal-While the transistor 50 switches off, the voltage in its collector rises to the B + supply voltage, and the capacitor 74, which has a capacity of 1.5 μΡ, is in a charging circuit
iook
1515th
in Fig.2C dargestellt, aufgeladen zu werden von B+ über den Widerstand 54 und die Diode D 3.shown in Fig.2C to be charged from B + via resistor 54 and diode D 3.
Zum Zeitpunkt h hat sich der Schirm 40 um n/2 oder 90" gedreht gegenüber der Stellung zum Zeitpunkt ii.so daß der nächste Abschirmfliigel in den Luftspalt 38 gelangt. Der Hall-Generator verliert seine Leitfähigkeit und ermöglicht ein Ansteigen der Spannung an Klemme A, was seinerseits den Transistor 50 und somit den Transistor 52 einschaltet Wenn beide Transistoren leitend sind, fällt die Spannung am Kollektor des Transistors 50 auf eine Höhe, die etwa dem Spannungsabfall „ber drei Dioden plus 0,3 Volt über Null entspricht und polt die Diode D 3 rückwärts. Der vorher aufgeladene Kondensator 74 beginnt mit seiner Entladung über den Widerstand 72, der eine Größe von I Megohm hat und legt ein Potential an die Steuerelektrode 65 des Unijunctiontransistors 62, das der Entladekurve, wie sie in F i g. 2C dargestellt ist. folgt.At time h , the screen 40 has rotated n / 2 or 90 "from the position at time ii. So that the next shielding panel reaches the air gap 38. The Hall generator loses its conductivity and enables the voltage at terminal A to increase , which in turn turns on transistor 50 and thus transistor 52. When both transistors are conductive, the voltage at the collector of transistor 50 falls to a level which corresponds approximately to the voltage drop across three diodes plus 0.3 volts above zero and poles the diode Reverse D 3. The previously charged capacitor 74 begins to discharge via the resistor 72, which has a size of 1 megohm, and applies a potential to the control electrode 65 of the unijunction transistor 62, which corresponds to the discharge curve as shown in FIG is. follows.
Die Anode 64 des Transistors 62 ist mit dem Verbindungspunkt / der Widerstände 58 und 60 verbunden, an dem eine Spannung von +4,8 Volt liegt, wenn der Transistor 50 leitend is* Dadurch wird verhindert daß der Transistor 62 in den leitenden Zustand schaltet, außer wenn die Steuerspannung an der Elektrode 65 um den Diodenspannungsabfall von etwa 0,6 Volt unter die programmierte +4,8VoIt Betriebsspannung abfällt. Die /7C-Zeitkonstante der /?C-Schallung 72 und 74 ist so ausgewählt, daß sie im Verhältnis zur Erregungsperiode des Zündzyklus bei niedrigen Motordrehzahlen von ungefähr 50 Umdrehungen pro Minute um einige Größenordnungen länger dauert, so daß diese Schaltung nicht anspricht, außer wenn der Motor anhält. Somit ist zu einem Zeitpunkt Lu solange der Motor noch läuft und der Schirm 40 sich noch dreht, das nächste Fenster 44 im Luftspalt 38 angeordnet. Die Spannung an der Klemme A fällt bis leicht über Null. Der Transistor 50 schaltet ab und der Kondensator 74 lädt sich von etwa 5 Volt wieder auf bis zu einer Spannung B+ über den Aufladewiderstand 50, der im Verhältnis zum Widerstand 72 niederohmig ist. Somit Wird, solange der Motor läuft, der Transistor 62 nicht geschaltet.The anode 64 of the transistor 62 is connected to the connection point / the resistors 58 and 60, at which a voltage of +4.8 volts is applied when the transistor 50 is conductive * This prevents the transistor 62 from switching into the conductive state, except when the control voltage at electrode 65 drops by the diode voltage drop of approximately 0.6 volts below the programmed + 4.8VoIt operating voltage. The / 7C time constant of the /? C circuit 72 and 74 is selected to be several orders of magnitude longer in relation to the energization period of the ignition cycle at low engine speeds of about 50 revolutions per minute, so that this circuit will not respond unless the engine stops. Thus, at a point in time Lu, as long as the motor is still running and the screen 40 is still rotating, the next window 44 is arranged in the air gap 38. The voltage at terminal A falls to slightly above zero. The transistor 50 switches off and the capacitor 74 is charged again from about 5 volts up to a voltage B + via the charging resistor 50, which is low in relation to the resistor 72. Thus, as long as the engine is running, the transistor 62 is not switched.
Es soll jetzt angenommen werden, daß der Motor stehen bleibt, wie es zum Zeitpunkt fs angegeben ist. wobei ein Flügel des Schirms 40 in dem Luftspalt 38 zu l»o«T»r» lrr\mrr*t ΓΛια diarimiIt should now be assumed that the motor stops, as indicated at time f s. one wing of the screen 40 in the air gap 38 to l "o" T "r" lrr \ mrr * t ΓΛια diarimi
an γΙρat γΙρ
hoch und macht den Transistor 50 leitend, so daß die Spannung an dessen Kollektor abfällt. Die Diode D 3 wird so gepolt, daß sich der Kondensator 74 von seinem vorher aufgeladenen B+ Zustand über den Entladewiderstand 72 entlädt. Da der Motor sich im Stillzusland befindet und der Schirm 40 sich nicht weiterdreht, wird der Zustand des Transistors 50 nicht geändert, wodurch sich der Kondensator 74 weiter entlädt bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Spannung an der Steuerelektrode des Transistors 62 auf einen Wert abfällt, der um einen Diodenspannungsabfall unter der programmierten Betriebsspannung von dessen Anode liegt. Zu diesem Zeitpunkt tp schalte1, der Transistor und geht in den leitenden Zustand. Er zieht !en Basisstrom vom Transistor 50 ab und schaltet ihn aus, was wiederum ein Abschalten des Transistors 52 bewirkt und als Ergebnis ein Abschalten des Stroms durch die Zündspule 20. Die Zündschaltung bleibt in diesem Zustand, wobei der Transistor 62 leitend bleibt und der Zündschalter 28 geschlossen, bis der Motor wieder dreht oder wieder gestartet wird, wie es zum Zeitpunkt tr angegeben ist. Wenn der Schirm 40 wieder gedreht wird und ein Flügel 42 sich in den Luftspalt des Hall-Generators bewegt, wird die Spannung am Punkt A erhöht, wodurch der Transistor 50 wieder eingeschaltet wird. Der Transistor 62 wird dann wieder nichtleitend.high and makes transistor 50 conductive, so that the voltage at its collector drops. The diode D 3 is polarized in such a way that the capacitor 74 discharges from its previously charged B + state via the discharge resistor 72. Since the motor is at a standstill and the screen 40 does not continue to rotate, the state of the transistor 50 is not changed, as a result of which the capacitor 74 continues to discharge until the point in time at which the voltage at the control electrode of the transistor 62 drops to a value that is one diode voltage drop below the programmed operating voltage of its anode. At this point in time t p , the transistor switches 1 and goes into the conductive state. It draws a base current from transistor 50 and switches it off, which in turn causes transistor 52 to be switched off and, as a result, to switch off the current through ignition coil 20. The ignition circuit remains in this state, with transistor 62 remaining conductive and the ignition switch 28 closed until the motor rotates again or is started again, as indicated at time t r. When the screen 40 is rotated again and a wing 42 moves into the air gap of the Hall generator, the voltage at point A is increased, whereby the transistor 50 is switched on again. The transistor 62 then becomes non-conductive again.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 130 245/307 1 sheet of drawings 130 245/307
Claims (7)
Abgriff des Spannungsteilers (58, 60) und dem Ausgang des Stellungsgebers (32, 34) geschaltet ist6. Ignition circuit according to claim 4, characterized in that a diode (D 1) between tk
Tap of the voltage divider (58, 60) and the output of the position transmitter (32, 34) is connected
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